Методические материалы для 2 курса

варьирующее по скорости движение воздуха, воздействуя на термо- и

барорецепторы тонизирует нервную систему. Определенное тонизирующее действие оказывает и высокий уровень освещенности. Кроме того, пребывание на открытом воздухе, как правило, связано с движением – важнейшим стимулятором деятельности всех физиологических систем человеческого организма. Благотворное психофизиологическое и эстетическое действие оказывают различные виды зеленых насаждений и природный ландшафт.

Однако современный человек большую часть суток (до 20-22 ч) проводит

взакрытых помещениях различного назначения, в которых имеется немало источников загрязнения воздуха. В помещениях жилых и общественных зданий основным источником загрязнения воздушной среды является выдыхаемый людьми воздух. Он по сравнению с атмосферным содержит меньше кислорода,

в100 раз больше углекислого газа, насыщен водяным паром, нагрет до температуры тела и деионизирован. Кроме того, он содержит летучие продукты метаболизма, которые еще в прошлом столетии были названы (Дюбуа Реймоном) – антропотоксинами, поскольку конденсат, полученный из выдыхаемого человеком воздуха, при перфузии угнетал деятельность изолированного сердца лягушки. Применение газовой хроматографии,

инфракрасной спектрометрии, масс-спектрометрии позволило в настоящее время расшифровать состав антропотоксинов, в который входят свыше 30

газообразных продуктов жизнедеятельности (угарный газ, аммиак, ацетон,

углеводороды, сероводород, альдегиды, органические кислоты, диэтиламин,

метилацетат, крезол, фенол и др.). Кроме них в воздух помещений поступает около 100 летучих веществ, образующихся при разложении органических веществ на поверхности кожи тела, одежде, в комнатной пыли.

Уже давно было замечено, что воздух плохо вентилируемых закрытых помещений – жилье, аудитории, больничные палаты, кинотеатры и др., –

неблагоприятно влияет на людей. При этом ухудшается самочувствие,

появляются жалобы на духоту, затруднение дыхания, тяжесть головы,

головную боль, потливость, сонливость, падение умственной, а затем и

71

физической работоспособности. С момента становления экспериментальной гигиены было проведено много исследований с целью выявления ведущей причины подобной реакции. Ею последовательно назывались уменьшение концентрации кислорода, избыток углекислого газа, антропотоксины,

увеличение температуры и влажности воздуха, деионизация воздуха и др.

Анализ результатов этих исследований привел к так называемой синтетической теории, объясняющей дискомфорт и ухудшение состояния человека в плохо проветриваемых помещениях следствием изменения всего комплекса ранее перечисленных факторов. В конкретных условиях могут превалировать те или иные факторы; так, в жаркое время года ведущая роль принадлежит повышению температуры и влажности воздуха. Поскольку в практических условиях определение всех факторов, обусловливающих состояние воздушной среды в закрытых помещениях, затруднительно, исследовалась возможность гигиенической оценки ее качества по одному из них. М. Петтенкофером с этой целью было предложено определять содержание углекислого газа,

концентрация которого возрастает по мере загрязнения воздуха другими ингредиентами. Исследования показали, что если концентрация углекислого газа в воздухе менее 0,07%, то вентиляцию помещения можно оценить как хорошую, до 0,1% – удовлетворительную, до 0,15% – допустимую лишь при кратковременном пребывании людей (кинотеатр).

Эпидемиолого-гигиеническое значение микробного загрязнения

воздушной среды.

В механизме передачи ряда инфекционных заболеваний воздушной среде закрытых помещений принадлежит ведущее место. Источником массивного загрязнения воздушной среды являются главным образом слизистые оболочки дыхательных путей больных людей и бациллоносителей. Мелкокапельная фаза аэрозоля образуется лишь в тех случаях, когда скорость движения воздуха в дыхательных путях превышает 4 м/с (громкий разговор – до 16 м/с, чиханье – до 46 м/с, кашель – до 100 м/с). При одном акте чиханья образуются тысячи капелек, содержащих от 4000 до 150 000 патогенных микробов, при акте кашля

72

– сотни капелек, при громком разговоре на 100 слов от 50 до 800 капелек, в

зависимости от величины слюноотделения.

Дальнейшая судьба бактериального аэрозоля определяется диаметром его частиц. Крупные капли (более 100 мкм) распыляются на расстояние до 2-3 м и более; они быстро (в течение секунд) оседают на пол и предметы, обсеменяя пыль. Кинетическая энергия капель среднего (20-100 мкм) и мелкого (1-20 мкм)

размера меньше, поэтому в момент выделения они разлетаются лишь на расстояние 80-100 см (это учитывают при размещении соседних коек в больнице, казарме). Они медленно оседают, причем этот процесс замедляется из-за движения воздуха, высыхания капель и уменьшения их размера.

Мельчайшие капли – «бактериальная пыль» – могут длительно (до суток и более) дрейфовать в воздухе, передвигаясь с его токами в соседние помещения,

а по лестничной клетке или вентиляционным каналам с этажа на этаж. Если осевшие на пыли микробы устойчивы к высыханию (туберкулезная и дифтерийная палочки, стафилококки и др.), то при уборке (особенно «сухой»),

ходьбе людей, перестилании постелей и т. п. они вместе с пылью снова поступают в воздух и могут долго циркулировать в системе пол – воздух – пол.

Гигиенические основы вентиляции.

Важнейшим мероприятием по сохранению чистоты воздуха в помещениях является вентиляция, т. е. смена загрязненного воздуха закрытых помещений чистым. Вентиляция, кроме того, способствует улучшению микроклимата и имеет противоэпидемическое значение; в ряде наблюдений радикальное улучшение вентиляции в яслях-садах и школьных классах приводило к значительному снижению заболеваемости детей инфекционными болезнями, передаваемыми капельным путем.

Вентиляцию (воздухообмен) характеризуют объем и кратность воздухообмена.

Объемом вентиляции называют количество воздуха (в м3), которое поступает в помещение в течение 1 ч. В основе расчета воздухообмена жилых помещений, аудиторий и т. п. лежит определение необходимого объема

73

вентиляции на одного человека исходя из допустимой концентрации в воздух углекислого газа.

Взрослый человек при легкой физической работе производит в течение 1

мин 18 дыхательных движений с объемом каждого дыхания 0,5 л и,

следовательно, в течение часа выдыхает 540 л воздуха (18х0,5х60 = 540 л).

Поскольку в выдыхаемом воздухе содержится 4-4,4% углекислого газа, то общее количество выдохнутого углекислого газа за час составляет около 22 л.

Содержание СО2 в наружном воздухе около 0,04% или 0,4 л в 1 м3

воздуха. Таким образом, 1 м3 атмосферного воздуха, поступая в помещение,

может разбавить при заданной концентрации СО2 0,1% (1 л СО2 в 1 м3 воздуха) 1 л – 0,4 л = 0,6 л СО2. Следовательно, для разбавления 22 л СО2 потребуется 22 : 0,6 = 36 м3 атмосферного воздуха.

Исходя из этих расчетов, принимают, что минимальный объем вентиляции на одного человека должен быть не менее 30 м3 в 1 ч для жилищ,

аудиторий. Полагают, что в помещениях с временным пребыванием людей,

например кинотеатрах, можно допустить концентрацию углекислого газа до

0,15%; в этом случае расчет показывает, что объем вентиляции на одного человека равняется 20 м3/ч (22 : (1,5 – 0,4) = 20). Исследования последних лет свидетельствуют о том, что указанные объемы вентиляции следует рассматривать как минимальные, оптимальные условия воздушной среды в закрытых помещениях обеспечиваются лишь при объеме вентиляции 80120 м3ч.

Кратность воздухообмена – это число, показывающее, сколько раз в течение часа меняется воздух помещения. Кратность воздухообмена определяют по формуле К = V : Р, где К – кратность воздухообмена в течение часа, V – объем вентиляции на одного человека (в м3/ч), Р – воздушный куб (в

м3) помещения на одного человека.

Процесс вентиляции может включать подачу в помещение чистого воздуха (приточная вентиляция) и удаление из него загрязненного воздуха

(вытяжная вентиляция). Обычно знаком «плюс» обозначают кратность

74

воздухообмена по притоку, знаком «минус» – по вытяжке. Так « + 2 – 3»

означает, что в данное помещение подается в час двухкратное, а извлекается из него трехкратное к объему помещения количество воздуха. Если вытяжка преобладает над притоком, загрязненный воздух не будет распространяться в соседние помещения, наоборот, воздух из соседних помещений будет подсасываться сюда. В операционной приток должен преобладать над вытяжкой. При такой организации вентиляции воздух из операционной поступает в соседние помещения, а не из них в операционную. В жилых зданиях основная роль в обеспечении необходимого воздухообмена принадлежит естественному проветриванию и средствам усиления его.

Естественная вентиляция помещений обусловливается разностью температур наружного и комнатного воздуха и силой ветра. Нагретый в помещении воздух поднимается вверх и уходит из комнаты через верхнюю часть стен, оконные и дверные проемы. На его место в нижнюю часть помещения устремляется холодный атмосферный воздух.

Вентиляции помогает сила ветра. Ветровой напор оказывает на одну сторону здания давление, вгоняя воздух в помещения, а с подветренной стороны здания отсасывает воздух из помещений. Этим объясняется образование сильных потоков воздуха, сквозняков в случае открытия окон с противоположных сторон здания. При закрытых окнах и дверях естественная вентиляция незначительна; кратность воздухообмена при ней чаще всего до 0,5

и даже зимой – не больше единицы (Г. В. Хлопин). В связи с этим возникает необходимость применять средства усиления естественной вентиляции:

открывание окон, форточек или фрамуг.

Наилучший эффект проветривания достигается в тех случаях, когда комнаты одной квартиры расположены на противоположных сторонах здания.

Благодаря этому возникает возможность сквозного проветривания. При этом кратность воздухообмена достигает 25-100.

Ксредствам усиления естественной вентиляции относят также

вытяжные вентиляционные каналы, расположенные в стенах зданий. Они

75

заканчиваются на крыше специальными насадками – дефлекторами, которые усиливают отсасывание воздуха за счет энергии ветра. В жилых квартирах вытяжные вентиляционные каналы рационально устраивать лишь в кухне,

ванной, уборной. В этом случае воздух из жилых помещений будет поступать во вспомогательные, а не наоборот. Исследования показали, что при наличии в кухне газовой плиты форточки и вытяжного канала не всегда достаточно для удаления продуктов горения. Радикальное улучшение воздухообмена в кухнях во время работы плиты может быть достигнуто с помощью электрического вентилятора в вытяжном канале.

Существенным недостатком естественной вентиляции является неопределенность и изменчивость количества притекающего в помещение и вытекающего из него воздуха. Поэтому в тех помещениях, где долгое время находится много людей или происходит сильное загрязнение воздуха газами,

пылью, водяными парами или микроорганизмами, естественная вентиляция недостаточна. В таких случаях оборудуют помещения механической искусственной вентиляцией, которая обеспечивает любую необходимую кратность воздухообмена и позволяет управлять движением воздуха между помещениями.

Механическая вентиляция может быть приточной, вытяжной или

приточно-вытяжной.

Приточная вентиляция подает свежий воздух в помещение вентилятором, загрязненный воздух удаляется естественным путем. Одну приточную вентиляцию устраивают сравнительно редко (например, на производстве для улучшения условий микроклимата).

При вытяжной вентиляции воздух из помещений отсасывается с помощью вентилятора, а свежий воздух поступает естественным путем.

Вытяжную вентиляцию применяют тогда, когда помещения загрязняются вредными газами, пылью или водяными парами.

В зимнее время помещение с интенсивной вытяжной вентиляцией сильно охлаждается, так как в него поступает холодный воздух с улицы. Этого

76

недостатка не имеет приточно-вытяжная вентиляция. При ней вентилятором засасывается атмосферный воздух и после очистки, подогрева и увлажнения он подается через приточные каналы, например в верхнюю зону помещений.

Тогда отверстия вытяжных каналов располагают у пола. Через них воздух отсасывается из помещения другим вентилятором и выбрасывается наружу.

Приточно-вытяжную вентиляцию устраивают в больницах, школах,

производственных помещениях, зрелищных предприятиях и др. Механическая вентиляция требует квалифицированного обслуживания.

В случаях, когда средствами обычной искусственной вентиляции обеспечить нормальный микроклимат в жилых и общественных зданиях нельзя,

используют кондиционирование воздуха. Под кондиционированием воздуха

понимают создание и автоматическое поддержание в помещении заданных оптимальных температуры, влажности и скорости движения воздуха, а если требуется, и ионизации. Кондиционеры подразделяются на центральные и местные.

Центральные кондиционеры обслуживют все здание или отдельные группы помещений. Они состоят из ряда узлов, каждый из которых выполняет определенную функцию: охлаждает или подогревает воздух, увлажняет или сушит его, очищает от пыли и микроорганизмов, ионизирует. Связанные между собой электронной автоматикой, узлы включаются или выключаются в зависимости от параметров воздуха в помещении. Местные или комнатные кондиционеры (климатизеры) предназначаются лишь для охлаждения воздуха,

подаваемого в отдельные помещения. Оптимизация воздушной среды помещений с помощью кондиционеров улучшает теплоощущение, значительно повышает работоспособность и способствует улучшению состояния больных.

При кондиционировании воздуха в аудиториях, кинотеатрах и т. п.

поддерживают на уровне головы температуру воздуха порядка 20-220С,

влажность 40-60%, скорость движения 0,15 м/с (не более 0,3). Наиболее целесообразно создавать пульсирующий микроклимат, например, каждые 15

мин на две минуты понижают температуру воздуха на 3-40С, для получения

77

тонизирующего эффекта и предупреждения усыпляющего действия монотонного микроклимата.

ГИГИЕНА ВОДЫ

Вода является одним из самых важных элементов окружающей среды, она необходима для жизни человека, животных и растений. Вода нужна организму больше, чем все остальное, за исключением кислорода. Без пищи человек может прожить более месяца, а без воды – лишь несколько дней.

Обезвоживание ведет к необратимым последствиям и гибели организма.

Все водные запасы на Земле объединяются понятием «гидросфера». Под

гидросферой подразумевается комплекс водных объектов, включающий океаны, моря, реки, озера, водохранилища, болота, подземные воды, ледники,

снежный покров и капельно-жидкую воду в атмосфере. Гидросфера имеет огромное значение для жизни и здоровья человечества. Она регулирует климат планеты, обеспечивает хозяйственную и промышленную деятельность людей,

являясь ее условием и объектом, входит в состав всех живых организмов,

населяющих землю, в том числе и в состав тела человека, выполняя в нем роль структурного компонента, растворителя и переносчика питательных веществ,

вода участвует в биохимических процессах, регулирует теплообмен с окружающей средой.

78

Основными проблемами гигиены, связанными с гидросферой планеты,

являются условия обеспеченности населения водой, ее качество и возможности его повышения. До недавнего времени эти проблемы не стояли столь остро в связи с относительной чистотой природных водоисточников и их достаточным количеством, а в последние десятилетия ситуация резко изменилась. Огромная концентрация городского населения, резкое увеличение промышленных,

транспортных, сельскохозяйственных, энергетических и других антропогенных выбросов привели к нарушению качества воды, появлению в водоисточниках не свойственных природной среде химических, радиоактивных и биологических агентов. Все это делает эффективное водоснабжение населения ведущей проблемой современной гигиены.

Значение воды для человека

Согласно теории известного российского ученого А.И. Опарина жизнь на планете возникла в водной среде. Без воды жизнь немыслима: все биохимические реакции и физиологические процессы как в растениях, так и у животных оргазмов, в том числе и у человека, осуществляются при участии воды. Физиологическое значение воды для человека состоит в том, что вода входит в состав всех биологических тканей. Как показали ученые, вода составляет примерно 60-70% массы тела, а потеря 20-22% жидкости приводит к смерти.

Вода содержится не только в жидких средах, но и в плотных образованиях организма. Процентное количество воды в различных тканях и органах можно представить следующим образом: зубная эмаль – 0,2, кости – 22, жировая ткань

– 30, белое вещество мозга – 70, печень – 70, скелетные мышцы – 76, мышца сердца – 79, почки – 83, серое вещество мозга – 86, стекловидное тело – 99.

Живой клетке вода требуется для сохранения структуры и нормального функционирования. Считается, что вода выполняет некоторую общерегуляторную функцию на клеточном уровне с воздействием практически

79

на все структуры клетки. Вода не только участвует в организации пространственной структуры биологических мембран, но и активно влияет на происходящие в них процессы. Физико-химическая структура воды изучена недостаточно. Ученые предполагают, что талая вода обладает особой

«льдоподобной» структурой, которая соответствует структуре воды внутри клеток и является, образно говоря, «матрицей жизни». Нарушение этой структуры приводит к повышению проницаемости клеточной мембраны.

Установлено, что старение организма связано со способностью тканей удерживать воду. С возрастом ее количество в организме уменьшается.

Наблюдения показали, что полив сельскохозяйственных растений талой водой приводит к повышению урожайности на 20%.

Известно, что вода – универсальный растворитель. Вследствие полярности молекул она обладает наибольшей способностью ослаблять связи между частицами, молекулами и ионами многих веществ. Это имеет значение для солевого обмена организма. Всасывание солей в кишечнике возможно благодаря тому, что они растворены в воде. Поступая в кровь, соли влияют на важнейшую биологическую константу организма – осмотическое давление крови. Вода снижает осмотическое давление, а соли его повышают. Вода выступает как основа кислотно-щелочного равновесия в организме – важнейшего фактора, определяющего скорость и направление многих биохимических реакций в тканях и органах, так как в воде соли, кислоты и щелочи не только растворяются, но и диссоциируют. Вода участвует во многих химических реакциях в организме.

Вода служит основной составной частью крови, секретов и экскретов организма. В связи с этим важной функцией воды в организме является транспорт в организм многих солей, микроэлементов и питательных веществ,

например углеводов и витаминов. Одновременно вода участвует в выведении шлаков и токсичных веществ с потом, мочой, слюной.

Велика роль воды и в терморегуляции организма. Вода непрерывно выделяется через почки, легкие, кишечник, кожу, при этом организм отдает в окружающую

80